Zigbee實現(xiàn)智能家庭

作者：時間：2013-12-09 來源：網(wǎng)絡

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　　zigbee聯(lián)盟的應用方向定位于：家庭自動化 (HomeAutomation)、樓宇自動化(CommercialBuilding Automation)、工農(nóng)業(yè)監(jiān)控(IndustrialPlantMonitor)、傳感器應用(Wireless Sensor Applications)、電信應用 (TelecomApplications)、其它監(jiān)控領域(醫(yī)療、消費電子、計算機外設等)。

　　Zigbee聯(lián)盟在2004年12月正式推出Zigbee 1.0 版本標準。2006年10月發(fā)布其增強版本“Zig bee-2006 Specifications”，主要面向家庭應用環(huán)境。 Zigbee聯(lián)盟于2008年1月發(fā)布了最新的版本規(guī)范，增加了面向商業(yè)應用環(huán)境的協(xié)議棧模型，在技術上除了對現(xiàn)有技術加以完備和改進以外，還增加了很多旨在增強網(wǎng)絡靈活性及擴展網(wǎng)絡適用性的新特性，如連接兩個或兩個以上的PAN(LinkTwo orMoreNet- works)、網(wǎng)絡內(nèi)部移動性(IntraPAN Portability)、網(wǎng)絡擴張的動態(tài)作用機制(Dynamic SystemReactionto Growth ofNetworks)和PAN的頻率靈活性(PANFre- quencyAgility)等。

　　4 Zigbee在智能家庭中的應用

　　家庭內(nèi)部通常地理范圍較小，而無線通信具有無需進行鋪線等有線通信所不具備的優(yōu)勢，因此家庭網(wǎng)絡中的聯(lián)網(wǎng)非常適合通過近距離無線通信來實現(xiàn)。為了把人們從日?，嵤轮薪夥懦鰜?，家庭自動化是Zig bee技術最有吸引力的一種應用。有了Zigbee之后，盡管你家里的電器來自不同廠家，但它們都能彼此溝通和合作。你可以如此配置你的家庭網(wǎng)絡：當你打開電視機時，燈光自動減弱；當電話鈴響起時或你拿起話機準備打電話時，電視機自動靜音。利用Zigbee技術你還可以做更多的事，例如你家里的每一個成員都可以有一個私人的電子輪廓(它可能是一個小小的符合 Zigbee標準的器件)，其他電器都可以通過檢測此輪廓而有所反應?，F(xiàn)在，假如附近沒有其他輪廓或者你的輪廓具有最高優(yōu)先級，那么家里的燈光、溫度、音樂、電視節(jié)目和網(wǎng)站都將自動按照你的喜好自動設置。如果把你的私人輪廓放在你的口袋里，你還可以把自動化帶到室外或你的辦公室里。為了讓你的輪廓達到上述效果，你并不需要完成復雜的配置，因為你的輪廓可以通過自學程序自動構成。

　　圖1給出了在家庭網(wǎng)絡中近距離無線通信的位置。家庭網(wǎng)絡通過家庭網(wǎng)關與電信網(wǎng)絡相結合，可以讓您使用手機、電話或互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地了解到家中出現(xiàn)的任何狀況，對家中的電器進行遠程控制和操作。

當前的高級家庭自動化系統(tǒng)要求電器智能元件具備超低功耗特性、協(xié)同工作能力和網(wǎng)絡功能．家庭自動化成為Zigbee技術的一個關鍵應用，應該歸功于 Zigbee的低功耗、互操作功能。飛思卡爾的解決方案是Zigbee兼容，并為iTRONIC系統(tǒng)等產(chǎn)品提供與住宅中的其它設備互操作的功能。使用 iTRONIC家庭自動化系統(tǒng)，房主能夠通過電話或互聯(lián)網(wǎng)遠程控制家庭裝置的諸多功能。iTRONIC系統(tǒng)可以節(jié)約能源，還能管理一些日常預定任務，包括運行水池水泵和灌溉系統(tǒng)、檢查和調節(jié)溫度和照明系統(tǒng)。iRONIC系統(tǒng)可以通過電話、短消息(SMS)和網(wǎng)絡向房主發(fā)出關于入侵、煙火探測、告警狀態(tài)的通知，從而將家庭安全性提升到一個新的水平。Zigbee的另一優(yōu)勢在于該類產(chǎn)品可以聯(lián)網(wǎng)，同時還具有高可靠及高安全等特性。Zigbee 網(wǎng)絡可在煙霧探測器和其它系統(tǒng)間進行信號路由。因此，發(fā)生火災時，某一個煙霧傳感器的報警會觸發(fā)整個樓宇內(nèi)其它煙霧傳感器的報警，同時自動開啟灑水系統(tǒng)和應急燈；大廈管理人員還能迅速知曉哪里是火災源頭。

美國伊頓(Eaton)推出了采用近距離無線通信標準ZigBee的家用傳感器產(chǎn)品“HomeHeartbeat”。Home Heartbeat主要通過提示用戶家中的電器產(chǎn)品、門窗等的狀態(tài)來確保安全。比如，可以在出門前確認家中的窗戶是否已全部關好，或者咖啡機等電器是否已經(jīng)關閉等。HomeHeartbeat由傳感器、存儲信息的“Base Station”和通過液晶屏顯示信息的便攜式“HomeKey” 組成，均具備基于 Zigbee的通信功能。傳感器方面，備有用于檢測管道漏水、確認門窗狀態(tài)以及電源開關狀態(tài)的產(chǎn)品。為了便于用戶單手操作，Home Key 采用了可用大拇指滾動畫面的設計。另外，Home Key還具有網(wǎng)絡接入設備認證功能。在初次使用時，用戶只要將HomeKey插入Base Station后，再將HomeKey插入設置在家中各處的傳感器，即可構成網(wǎng)絡。

　　韓國最大的電信公司SKTelecom公司在2005年 10月推出新的數(shù)字智能家庭服務，其核心的技術為 Ember公司提供的Zigbee無線技術。該服務可以使用戶采用手機、互聯(lián)網(wǎng)遙控家庭設備。第一階段，數(shù)字家庭服務將提供Ember公司無線設備、傳感器和服務，用于監(jiān)視和控制家用設備、電燈、煙霧探測器、防盜探測器、室溫控制器、氣體閥門和電子門鎖，所有連接通過基于Zigbee技術的網(wǎng)關無線連接到互聯(lián)網(wǎng)。用戶可以通過遠程或在家內(nèi)采用SKTelecom公司的24x7 家庭監(jiān)控服務監(jiān)測和控制這些設備。

　　5 結束語

　　家庭內(nèi)部通常地理范圍較小，而無線通信具有無需進行鋪線等有線通信所不具備的優(yōu)勢，因此家庭網(wǎng)絡中的聯(lián)網(wǎng)非常適合通過近距離無線通信來實現(xiàn)。 Zigbee技術具備的超低功耗特性、協(xié)同工作能力和網(wǎng)絡功能使得它相當適合擔當家庭自動化領域中的主要角色。Zigbee在家庭網(wǎng)絡中起到的作用主要表現(xiàn)在以下4個方面：

　　(1)控制

　　●享受靈活的管理方式，你可以從家里的任何地方來控制電燈、暖氣、空調系統(tǒng)；

　　●多個家庭系統(tǒng)的自動控制，使你的生活更加節(jié)能、方便、安全。

　　(2)節(jié)能

　　●獲取詳盡的電、水、煤氣使用數(shù)據(jù)；

　　●嵌入的智能系統(tǒng)能夠優(yōu)化對自然資源的消耗。

　　(3)便利

　　●不需布線就可以安裝、升級網(wǎng)絡化的家庭控制系統(tǒng)；

　　●從一個單一控制遠端就可以配置和運行多個系統(tǒng)。

　　(4)安全

　　●安裝方便的無線傳感器能夠在多種環(huán)境中進行監(jiān)控；

　　●檢測到異常事件時能自動接收到系統(tǒng)提示。